嵌入式軟件在計算機軟件開發過程中的應用分析

晁 穎 雷 蕾 齊浩程

1.西北工業大學 陜西 西安 710000

2.中國飛行試驗研究院 陜西 西安 710000

3.北方光電集團有限公司 陜西 西安 710000

引言

隨著當前計算機的迅速發展和普及,與其配套的軟件也越來越多,同時遍布到各個行業領域,并受到整個社會的高度重視。而在計算機軟件的開發中,嵌入式軟件具有其他軟件不可代替的作用,并一直被廣泛使用。本文主要基于計算機軟件中的嵌入式軟件進行研究,就嵌入式軟件的開發流程、應用原理等關鍵點進行嵌入式軟件在計算機軟件開發過程中的價值分析。希望能為計算機軟件開發者提供參考意見。

1 嵌入式軟件概述

計算機主要由軟件與硬件組成,軟件與硬件相互依存,共同為計算機的應用進行服務。相同的硬件條件下,計算機的軟件將直接影響到計算機的運行速度與使用。根據軟件使用的平臺不同,可以分為嵌入式軟件和非嵌入式軟件。嵌入式軟件具體是指嵌入在硬件中的軟件開發工具,其產業鏈主要包括芯片設計制造、嵌入式系統軟件開發、嵌入式電子設備的開發和制造。隨著計算機軟件技術的發展,嵌入式軟件軟件的開發環境也有了很大的變化。嵌入式軟件所使用的軟件開發語言,主要有C語言、C＋＋、Java語言等。其中,C語言出現時間早,使用的范圍廣,隨著不斷的應用于發展,C語言成為成熟、完善的開發語言,目前多用于嵌入式的底層軟件。而Java語言的出現簡化了軟件的編程工作,它繼承了C＋＋技術,不僅編寫方便,對計算機的資源占用也更為合理。因此Java語言出現后便迅速得到廣泛的應用,目前多用于做嵌入式上層應用軟件。

2 嵌入式軟件在計算機軟件開發過程中的運用

2.1 嵌入式軟件技術的應用 嵌入式軟件是嵌入式系統的重要組成部分,其本質也屬于一種計算機軟件,包括系統型軟件、支撐型軟件和應用型軟件三大類。早期嵌入式系統開發采用硬件優先原則,在估計軟件任務需求后,先完成硬件的設計與實現,再利用硬件平臺完成軟件開發設計。但這種設計方式難以充分利用硬件資源,出現設計變更時,還需要重新設計整個流程。隨著嵌入式技術的不斷成熟,目前主要采用軟硬件協同設計理念,最大限度地提高軟硬件能力,得到優化設計方案。目前,嵌入式軟件已經被廣泛應用于國防、工業、商業、醫療、通信產業等重要領域。其中,被應用于計算機軟件開發的主要是指嵌入式支撐軟件,此類軟件包含數據庫和各種開發工具,尤其提供的EMDBS數據庫可以作為某種特定計算的數據庫管理系統,可運行在計算機和各種移動智能設備上。利用嵌入式軟件為計算機軟件開發提供支持,可以提高軟件開發過程的資源整合能力和系統開發效率。

2.2 嵌入式軟件開發過程中的要點分析 嵌入式軟件的開發過程與普通軟件開發過程類似,嵌入式軟件的開發過程包括需求分析、軟件設計、代碼實現、軟件測試等。

在需求分析及設計階段,一方面設計者需要對軟件設計的總體要求進行綜合考慮,另一方面設計者需要根據軟件各組成部分以及各部分拼接工作的需要進行綜合考慮。同時,設計者必須從客戶體驗的角度進行分析,通過與用戶的不斷交流,了解客戶的真實需求,并在開發過程中根據意見不斷改善軟件程序。

在開發階段,開發者要了解設計要點,使硬件與軟件部分相匹配,從而有效提升軟件的穩定性及使用效果。在進行相關的程序設計和編碼時,要對控制時間的管理進行詳細而縝密的研究和設計,從而保證嵌入式系統不會造成時間偏差,繼而對整個計算機系統造成影響。

在測試階段,由于嵌入式軟件的特殊性使得它在軟件測試方面會遇到很多問題。首先,嵌入式軟件的研發需在特定的開發環境當中,要使用專業的開發工具及測試技術,通常需要建立仿真模式進行概念的驗證與設計的優化。其次,嵌入式軟件測試包含較多階段,如單元測試、功能調試、硬件集成測試、系統測試等。每個階段均需要特定的測試環境,利用專業的測試工具,同時不同測試階段所使用的測試技術也有所不同,這些都加大了測試的難度。因此,需要開發者引用靈活的測試方法,如故障注入、插樁測試等,不斷提升自動化測試的比重,并通過分級測試等策略保證嵌入式軟件的測試質量。

3 嵌入式軟件系統在軟件開發過程中的研究分析

(1)綜合考慮嵌入式軟件系統的開發工作,實現軟件系統和硬件系統相互聯系。加強軟件系統和硬件系統的相容性,在一定程度上降低軟件系統對硬件系統的依賴性,進而提升整個系統的安全性、穩定性和實用價值。(2)避免對硬件設備和計算機資源的管理和操作。嵌入式軟件的方便之處也體現在它在應用過程中就完成了軟件系統中相關數據的格式化和初始化。軟件開發工作者不用直接對硬件設備和資源進行控制性的操作,這在一定程度上,減少了人們的工作量,縮短了整個工作時間。(3)在計算機設計者改善計算機編碼的同時,提高計算機技術水平,不斷創新、升級以及完善操作硬件的支持,以硬件作為開發中心,促使軟件運作效率得以提高。嵌入式軟件使得計算機軟件開發難度得到控制,軟件在操作過程中節省所占空間,從而使計算機軟件的操作效率得以提高。

結語

綜上所述,嵌入式軟件在軟件設計開發過程中的應用通過融入實時處理技術、利用軟件提供的組件,可以明顯提高軟件開發效率。基于嵌入式軟件的軟件開發過程系統化程度更高,可以實現對資源的有效整合,并提高軟件的運行合理性。因此,應推廣嵌入式軟件在計算機軟件開發過程中的應用,能夠促進軟件開發水平的整體提升。